Costruzione di un MICROPROCESSORE

Presentazione sul tema: "Costruzione di un MICROPROCESSORE"— Transcript della presentazione:

1 Costruzione di un MICROPROCESSORE

2 La sabbia di quarzo, in particolare, ha quantitativi molto alti di diossido di silicio (SiO2), vale a dire l'ingrediente base per l'industria dei semiconduttori.

3 L'ingot successivamente viene "affettato" per ottenere i sottili dischi di silicio chiamati wafer.
Le CPU moderne, generalmente, sono ottenute da wafer con un diametro di 300 mm. Il cristallo è composto di silicio elettronico, pesa circa 100 chili, e ha un livello di purezza del %.

4 Il liquido blu è fotoresistente, e viene distribuito sul wafer in rotazione, per assicurarsi che la distribuzione sia uniforme e sottile. Una volta tagliati i wafer vengono ripuliti fino a che non sono del tutto privi di difetti

5 A questo punto il wafer è pronto per l'esposizione ai raggi ultra violetti (UV).
Le aree del wafer che sono state esposte ai raggi UV diventano solubili. Una lente (al centro) serve a ridurre le dimensioni dell'immagine della mascherina, e a concentrarla su un solo punto.

6 Il materiale fotoresistente protegge le parti del wafer che devono essere preservate, mentre quelle esposte vengono eliminate e ripulite con un processo chimico. Dopo l'esposizione ai raggi UV, quindi, le aree esposte vengono sciolte ed eliminate usando un solvente specifico. La pellicola fotoresistente è rappresentata in blu.

7 A questo punto si applica un nuovo strato di pellicola fotoresistente (in blu), e si procede ad una nuova esposizione ai raggi UV, per poi passare ad un nuovo lavaggio. La pellicola fotoresistente è rimossa

8 Il processo chiamato "ion implantation" consiste nel bombardare di ioni le parti esposte del wafer
Dopo il bombardamento di ioni si rimuove il materiale fotoresistente, e il materiale esposto ora contiene dei nuovi atomi.

9 I wafer vengono messi in una soluzione di solfato di rame, grazie alla quale gli ioni di rame si depositano sui transistor, con un processo chiamato elettroplating. Sul transistor si praticano tra fori sullo strato isolante (magenta) sopra al transistor, che saranno ricoperti rame

10 Il materiale in eccesso viene poi rimosso, e resta un sottile strato di rame, solo dove serve.
Gli ioni di rame formano un sottile strato sulla superficie del wafer.

11 Si creano diversi strati di metallo per dare vita ai collegamenti (think wires) tra i transistor. Il modo in cui si creano questi collegamenti dipende dall'architettura e dal progetto della CPU. Tutti i circuiti e le piste vengono controllate, e le risposte del chip confrontate con quelle standard, per vedere se tutto funziona come dovrebbe.

12 Una volta che le prove hanno stabilito la buona qualità dei processori, il wafer viene tagliato in singole unità, chiamate die. I die che hanno superato il test di risposta passeranno alla fase successiva, il confezionamento. Quelli difettosi, invece, vengono gettati. Anni fa Intel ci faceva dei gadget.

13 Il substrato fornisce l'interfaccia elettrica e quella meccanica, necessarie per l'interazione tra il processore e il resto del computer. Il dissipatore argentato fa da interfaccia con i sistemi di raffreddamento, usati per mantenere la CPU fresca quando è in funzione. Questo è un singolo die, risultato delle fasi precedenti. È un processore Core i7

14 Negli ultimi test vengono messe alla prova alcune caratteristiche fondamentali, come la dissipazione di calore e la frequenza massima).

15 In base ai risultati del test successivo, i processori vengono organizzati e divisi sui nastri trasportatori.